ウェットチップアンテナの改良された設計
【課題】マイクロ波エネルギー送出デバイスの径全体を大口径化することなく、適切な供給流体経路および戻り流体経路を提供する。
【解決手段】フィードライン２０、照射部、流入ハイポチューブ５５、パック４６、移動カラー５３およびスリーブ２を備えるマイクロ波アンテナ４０。フィードライン２０は、内部導体５０、外側導体５６、誘電体５２を含む同軸ケーブルを有する。照射部は、フィードライン２０に結合されたダイポールアンテナ４０とトロカールを有する。流入ハイポチューブ５５は、放射部１８に流体を供給する。パック４６は、流入スロットが画定される２つのリブを有する。移動カラーは、少なくとも２つの流出スロットを有する。スリーブ２は、移動カラー５３の２つの流出スロット、パック４６および照射部の先端を覆い、流出スロットの基端にある移動カラー５３と流体密的封止を形成し、流体を照射部の先端に移動させるための隙間を画定する。
【解決手段】フィードライン２０、照射部、流入ハイポチューブ５５、パック４６、移動カラー５３およびスリーブ２を備えるマイクロ波アンテナ４０。フィードライン２０は、内部導体５０、外側導体５６、誘電体５２を含む同軸ケーブルを有する。照射部は、フィードライン２０に結合されたダイポールアンテナ４０とトロカールを有する。流入ハイポチューブ５５は、放射部１８に流体を供給する。パック４６は、流入スロットが画定される２つのリブを有する。移動カラーは、少なくとも２つの流出スロットを有する。スリーブ２は、移動カラー５３の２つの流出スロット、パック４６および照射部の先端を覆い、流出スロットの基端にある移動カラー５３と流体密的封止を形成し、流体を照射部の先端に移動させるための隙間を画定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、組織アブレーション手技に使用されるマイクロ波アプリケータに関する。より詳細には、本開示は、改良型のチョークウェットチップアブレーションアンテナを対象としている。
【背景技術】
【０００２】
ある種の疾患の治療においては、悪性組織増殖物（腫瘍など）の破壊を必要とする。腫瘍細胞は、周囲の健常細胞に害を与える温度をわずかに下回る高い温度で変性することが知られている。このため、温熱療法などの公知の治療法は、腫瘍細胞を４１℃を超える温度に加熱する一方、隣接する健常細胞を、細胞に不可逆な損傷を与えるのを防ぐために低い温度に保つ。このような方法では、電磁放射を照射して組織を加熱し、組織のアブレーションおよび凝固を行う。より詳細には、マイクロ波エネルギーを使用して、組織を凝固および／または切断し、ガン細胞を変性または壊死させる。
【０００３】
マイクロ波エネルギーは、腫瘍に到達するために組織を貫通するマイクロ波アブレーションアンテナを介して照射される。モノポール、ダイポールなど、マイクロ波アンテナは数種類存在する。モノポールアンテナおよびダイポールアンテナでは、マイクロ波エネルギーが導体の軸から垂直に放射される。モノポールアンテナは１本の長尺状のマイクロ波導体を有する。ダイポールアンテナは、通常、誘電部分によって分離されている内側導体と外側導体とを備える同心円状の構造を有する。より詳細には、ダイポールマイクロ波アンテナは、アンテナの長手方向軸に沿って延び、外側導体によって囲まれている細長く薄い内側導体を有しうる。一部の変形例では、エネルギーをより効率的に外に放射させるために、外側導体の少なくとも一部分が選択的に除去されてもよい。この種類のマイクロ波アンテナ構造は、通常、「漏洩波」または「漏洩同軸」アンテナと呼ばれる。
【発明の概要】
【０００４】
典型的な組織穿通型の（すなわち経皮挿入型の）マイクロ波エネルギー送出デバイスは、デバイスの軸に沿って延びる、長く薄い内側導体によって形成された送信部を備える。内側導体は、誘電材料によって囲まれており、外側導体は、誘電材料に対して径方向に設けられ、マイクロ波信号を送るための同心円状の導波路を形成している。外側導体の送信部の先端は、送信部からマイクロ波信号を受信し、マイクロ波エネルギー信号を組織に照射するように構成されたマイクロ波アンテナに接続している。
【０００５】
送信部分の少なくとも一部および／またはマイクロ波アンテナを、強度の高いジャケットで囲むことにより、マイクロ波エネルギー送出デバイスに構造的強度が付与されている。高強度のジャケットの先端は、組織を貫通するために、尖先端部に接続されているか、または尖先端部を形成してもよい。
【０００６】
マイクロ波アンテナ送出デバイスが経皮的挿入により治療点に直接挿入される侵襲的手技が開発されてきた。このような侵襲的手技は、治療対象の組織の温度をより良好に制御できる可能性がある。悪性細胞を変性させるのに必要な温度と健常細胞に有害な温度との間にはわずかな差しかないため、加熱が治療対象の組織に限定されるように既知の加熱パターンおよび予測可能な温度制御が重要である。例えば、約４１．５℃のしきい値温度の温熱療法は、通常、細胞の悪性の成長にほとんど効果がない。しかし、約４３℃〜４５℃の範囲を超えるごく高い温度では、ほとんどの種類の健常細胞への熱損傷が日常的に観察されるため、健常組織ではこの温度を超えないように十分な注意を払わなければならない。
【０００７】
加熱を制御し、周辺組織が高温になるのを阻止するために開発されたシステムおよび方法は、マイクロ波エネルギー送出デバイスの少なくとも一部を循環する冷却用流体を有する。例えば、あるシステムにおいては、冷却用流体が、薄いチューブを介してマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端に供給される。薄いチューブがマイクロ波アンテナの近傍に冷却用流体を配置させ、冷却用流体がマイクロ波エネルギー送出デバイスの戻り経路を通って基端方向に流れる。
【０００８】
マイクロ波エネルギー送出デバイスに冷却を与えるうえで課題がいくつか存在する。１つ目の課題は、マイクロ波エネルギー送出デバイスの径全体を大口径化することなく、マイクロ波エネルギー送出デバイスに、適切な供給流体経路および戻り流体経路を提供することである。別の課題は、マイクロ波エネルギー送出デバイス全体に同心円構成を維持しつつ、適切な供給流体経路および戻り流体経路を提供することである。更に別の課題は、組立および製造を簡素化する適切な構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に記載するマイクロ波エネルギー送出デバイスは、マイクロ波エネルギー送出デバイスの径全体を大口径化することなく、当該デバイスの全長にわたって実質的に同心円の形状を有する流体冷却デバイスを形成するアセンブリを備える。
【００１０】
補助なしに組織に直接挿入するのに構造的に十分堅固な装置およびマイクロ波エネルギー送出デバイスを製造するための方法をここに記載する。前記マイクロ波アンテナは一般に、ケーブルによって発生器等の電源に接続されうるフィードライン（またはシャフト）に接続されうる放射部を備える。前記マイクロ波アセンブリは、モノポールマイクロ波エネルギー送出デバイスでもよいが、好ましくはダイポールアセンブリである。前記放射部の前記端部は、組織への挿入抵抗を最小限に押さえるために、先端にテーパ端を好ましくは有する。前記基端は、前記端部の基端に存在する。
【００１１】
外側ジャケットの壁厚を０．０１０インチ未満とごく薄く維持しつつ、アンテナセンブリを補助なしで組織に直接（例えば、経皮的に）挿入するのに必要な、適切な硬さは、一部では、各種の異なる設計により得られる。マイクロ波設計の実施形態は、同軸ケーブルを有する。前記同軸ケーブルは、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電絶縁体を含む。前記照射部は、前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナ、およびダイポールアンテナの先端で前記ダイポールアンテナに結合されたトロカールを有する。前記マイクロ波アンテナは、前記外側導体の周囲に配置された流入ハイポチューブを更に有する。前記流入ハイポチューブは、前記放射部に流体を供給する。前記流入ハイポチューブにより、強度を高めることが可能となり、マイクロ波アンテナの外側ジャケットの必要な壁厚を薄くすることができる。
【００１２】
一実施形態では、前記マイクロ波アンテナは、フィードライン、照射部、流入ハイポチューブ、パック、移動カラーおよびスリーブを備える。前記フィードラインは、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有する。前記照射部は、前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナと前記ダイポールアンテナの前記先端に結合されたトロカールとを有する。前記流入ハイポチューブは、前記外側導体の周囲に配置され、前記放射部に流体を供給するように構成されている。前記パックは、前記第１端から前記第２端に延びる２以上のリブを有する。前記リブは、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定している。前記移動カラーは前記流入ハイポチューブの前記先端に結合され、前記パックは前記基端に少なくとも２つの流出スロットを有する。前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成されている。前記スリーブは、前記移動カラーの前記流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆っている。前記スリーブは、前記流出スロットの基端にある前記移動カラーと第１の流体密的封止を形成し、前記移動カラーの前記流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定する。前記スリーブはポリイミドスリーブでもよい。
【００１３】
前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインの先端に対して基端を囲む外側ジャケットと、外側ハイポチューブとを有する。前記外側ジャケットは、前記トロカールおよび／または照射部の前記先端と流体密的封止を形成しており、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している。前記外側ハイポチューブは、前記フィードラインの前記基端で前記流入ハイポチューブを囲み、前記流入ハイポチューブに対して配置される第３の隙間を画定している。前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された１以上のスロットを有し、１以上のスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成する。前記１以上のスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている。
【００１４】
別の実施形態では、前記流入ハイポチューブおよび／または前記外側ハイポチューブは、ステンレス鋼から、Ｐｏｌｙｇｏｎが製造しているＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）等の非金属複合材料から製造される。前記外側ハイポチューブおよび前記流入ハイポチューブの壁厚は約０．０１０インチ未満でもよい。前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインの基端部分を部分的に囲むように構成されたチョークを更に有してもよい。
【００１５】
更に別の実施形態では、前記パックは、前記外側導体の周囲に水密的封止を形成するために、前記製造工程中に射出成形される。前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブと流体密的封止を形成するために、前記流入ハイポチューブ上に圧入されうる。
【００１６】
更に別の実施形態では、前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタを有する接続ハブ、そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブとを有する。流入チューブは、前記入口流体ポートに前記流体を供給するために前記入口流体ポートに結合され、流出チューブは、前記出口流体ポートから流体を引き出すために、前記出口流体ポートに結合され、かつ流体的に連通していてもよい。
【００１７】
また、マイクロ波アンテナを製造するための方法もここに開示され、前記方法は、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有するフィードラインを提供するステップと、前記フィードラインの先端に、ダイポールアンテナを有する照射部を結合するステップと、前記ダイポールアンテナの先端にトロカールを結合するステップと、前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブを前記外側導体の周囲に配置するステップと、先端および基端を有する前記照射部の少なくとも一部の周囲に、前記マイクロ波アンテナに機械的強度を与えるための２以上の長尺リブを有し、前記２以上のリブは、前記先端から前記基端に延び、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックを配置するステップと、前記流入ハイポチューブの先端と前記パックの基端との間に、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成された移動カラーを配置するステップと、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うためにスリーブを配置するステップと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーと第１の流体密的封止を形成し、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定する。
【００１８】
前記製造ステップは、前記フィードラインの前記先端の径方向外側に存在し、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットを配置するステップと、前記流入ハイポチューブの径方向外側に存在し、前記流入ハイポチューブに対して第３の隙間を画定する外側ハイポチューブを配置するステップと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている。
【００１９】
本開示の上記ならびに他の態様、特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ下記の詳細な説明を参照すれば更に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の一実施形態に係るマイクロ波アブレーションシステムの模式図である。
【図２】本開示の一実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の等角図である。
【図３Ａ】図２のマイクロ波エネルギー送出デバイスのフィードライン部の長手方向断面図である
【図３Ｂ】図２の３Ｂ−３Ｂにおける横断面図である。
【図４】本開示に係る同心円状の流入チャネルおよび流出チャンネルを示すマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の斜視図である。
【図５】図４に示したマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の分解図である。
【図６】マイクロ波エネルギー送出デバイスのフィードライン部の先端部分の断面図である。
【図７Ａ】本開示の一実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部分の横断面図である。
【図７Ｂ】本開示の別の実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部分の横断面図である。
【図８】本開示に係る同心円状の流出チャンネルを示すマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示の特定の実施形態を、添付の図面を参照して本明細書で以下に説明する。以下の説明においては、本開示を不必要に詳しく記載して本発明を不明瞭にすることのないように、公知の機能または構造は詳細に記載することはしない。
【００２２】
図１は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２、マイクロ波発生器１４、および冷却用流体供給部３３を備えるマイクロ波アブレーションシステム１０を示す。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、可撓性の同軸ケーブル１６を介してマイクロ波発生器１４に接続され、冷却用流体供給ライン８６，８８を介して冷却用流体供給部３３に接続されている。冷却用流体は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を出て冷却用流体戻りライン８８を通り、適切なドレインに排出される。閉回路冷却用流体系では、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は冷却用流体戻りライン８８を介して冷却用流体供給部３３に接続し、冷却用流体が冷却用流体供給部３３を通って循環する。開回路冷却用流体系では、冷却用流体戻りライン８８は、ドレインまたは他の適切な使い捨て可能なレセプタクルに冷却用流体を溜め、冷却用流体リザーバ３６または冷却用流体の他の適切な供給源から冷却用流体供給部に新たな冷却用流体が供給される。
【００２３】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、接続ハブ２２、フィードライン２０および放射部１８を備える。接続ハブ２２は、マイクロ波発生器１４および冷却用流体供給部３３をマイクロ波エネルギー送出デバイス１２に接続する。マイクロ波信号は、マイクロ波発生器１４によって生成され、接続ハブ２２に接続している可撓性の同軸ケーブル１６を伝わり、接続ハブ２２は、マイクロ波エネルギー信号がフィードライン２０に伝わるように促す。更に、接続ハブ２２は、フィードライン２０との間で冷却用流体の伝達も促す。冷却用流体供給部３３のポンプ３４から供給される冷却用流体は、冷却用流体供給ライン８６を通って接続ハブ２２に供給される。接続ハブ２２は、冷却用流体供給ライン８６から、フィードライン２０の冷却用流体供給ルーメン（明示なし）に冷却用流体を送る。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０および放射部１８を循環した冷却用流体は、フィードライン２０の戻りルーメン（明示なし）を通って接続ハブ２２に戻される。接続ハブ２２は、戻りルーメン（明示なし）から冷却用流体戻りライン８８への冷却用流体の送出を促す。
【００２４】
一実施形態では、マイクロ波アブレーションシステム１０は、冷却用流体戻りライン８８が、冷却用流体供給部３３のポンプ３４に冷却用流体を戻す閉回路冷却系を備える。冷却用流体電源３３は、冷却用流体戻りライン８８から戻った冷却用流体を冷却してから、戻った冷却用流体の少なくとも一部を、マイクロ波アブレーションシステム１０で再循環させる。
【００２５】
別の実施形態では、冷却用流体戻りライン８８は、適切なドレインおよび／またはリザーバに接続している（例えば、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２からの冷却用流体が冷却用流体供給部３３に戻らない）。冷却用流体供給部３３の冷却用流体リザーバ３６は、冷却用流体をポンプ３４に連続的に供給する。また、冷却用流体リザーバ３６が、冷却用流体を所定の温度に保持するように構成された温度制御システムを備えてもよい。冷却剤流体は、任意の適した液体、空気などの気体、あるいはこれらの任意の組合せを含んでもよい。
【００２６】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナおよび／またはヘリカルアンテナなどの任意の適切なマイクロ波アンテナ４０を備えうる。マイクロ波発生器１４は、約３００ＭＨｚ〜約１０ＧＨｚの動作周波数内の任意の適したマイクロ波エネルギー信号を供給するように構成されうる。マイクロ波アンテナ４０の物理長は、マイクロ波発生器１４によって生成されるマイクロ波エネルギー信号の周波数に応じて決まる。例えば、一実施形態では、約９１５ＭＨｚでマイクロ波エネルギー信号を供給するマイクロ波発生器１４は、約１．６ｃｍ〜約４．０ｃｍの物理長を有するマイクロ波アンテナ４０マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を駆動する。
【００２７】
図２は、図１のマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部の拡大図であり、フィードライン２０、基端放射部４２および先端放射部４４を有する。基端放射部４２と先端放射部４４とは、ダイポールマイクロ波アンテナ４０を形成している。図２に示すように、基端放射部４２と先端放射部４４とは同一ではなく、これによりアンバランスなダイポールアンテナ４０が形成されている。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、一実施形態では、放射部１８の先端における組織への挿入抵抗を最小限に押さえるために、先端が先細部２６になっているテーパ端２４を有する尖先端部４８を有する。別の実施形態では、放射部１８が既存の開口またはカテーテルに挿入され、先端部分が丸くなっているか平らでもよい。
【００２８】
尖先端部４８は、さまざまなストックロッドから、所望の形状に加工することができる。尖先端部４８は、エポキシシーラントなどの各種接着剤または接合剤を使用して、先端放射部４４に取り付けることができる。尖先端部４８が金属の場合、尖先端部４８は先端放射部４４に半田付けされ、電気外科的エネルギーを放射してもよい。別の実施形態では、尖先端部４８と先端放射部４４とが一体的に加工されてもよい。尖先端部４８は、組織に進入するために適したセラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）がある。
【００２９】
図３Ａは、図１のマイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０の断面の長手方向断面図であり、図３Ｂは、図３Ａのマイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０の横断面図である。フィードライン２０は、径方向中心に誘電体層５２および外側導体５６によって囲まれた内部導体５０を備えて同心円状に形成されている。流入ハイポチューブ５５が、外側導体５６から離れて、外側導体５６の径方向外側に配置されている。外側導体５６ｂの外面と流入ハイポチューブ５５ａの内面とは、流入チャネル１７ｉを形成しており、冷却用流体の流入を示す矢印１７ｉによって示されるように、冷却用流体が、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０を通って先端方向に流れるようになっている。流入ハイポチューブ５５は、セラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）や、インディアナ州ウォーカートンのＰｏｌｙｇｏｎ社が販売している複合医療用チューブＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）がある。一実施形態では、流入ハイポチューブ５５の壁厚は、約０．０１０インチ未満でもよい。別の実施形態では、流入ハイポチューブ５５の壁厚は、約０．００１インチ未満でもよい。
【００３０】
外側ハイポチューブ５７は、流入ハイポチューブ５５から離れて、流入ハイポチューブ５５の径方向外側に配置されている。流入ハイポチューブ５５ｂの外面と外側ハイポチューブ５５ａの内面とは、外側チャネル１７ｏを形成しており、冷却用流体の流入矢印１７ｏによって示されるように、冷却用流体が、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０を通って基端方向に流れるようになっている。外側ハイポチューブ５７は、セラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）や、インディアナ州ウォーカートンのＰｏｌｙｇｏｎ社が販売している複合医療用チューブＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）がある。一実施形態では、外側ハイポチューブ５７の壁厚は、約０．０１０インチ未満でもよい。別の実施形態では、外側ハイポチューブ５７の壁厚は、約０．００１インチ未満でもよい。
【００３１】
実質的に径方向に同心円の断面形状により、図３Ｂに示すように、流入チャネル１７ｉと流出チャネル１７ｏの両方での流体の流れが均一となる。例えば、外側導体５６ｂの外面と流入ハイポチューブ５５ａの内面との間に画定される流入チャネルの隙間Ｇ１は、外側導体５６の外周で実質的に等しい。同様に、流入ハイポチューブ５５ｂの外面と外側ハイポチューブ５７の内面との間に画定される流出チャネルの隙間Ｇ２も、流入ハイポチューブ５５の外周で実質的に等しい。
【００３２】
また、流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏの断面積（すなわち、流体が流れる各チャネルの実効面積）は、各チャネル１７ｉ，１７ｏの外面での面積（すなわち、流入ハイポチューブ５５の内径の面積および外側ハイポチューブ５７の内径の面積）と、各チャネル１７ｉ，１７ｏの内面での面積（すなわち、外側導体５６の外径の面積および流入ハイポチューブ５５の外径の面積）との差である。流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏの断面積は、フィードライン２０の長手方向長さに沿って実質的に等しい。また、外側ハイポチューブ５７内での流入ハイポチューブ５５の横ずれ、あるいは、流入ハイポチューブ５５内での外側導体５６の横ずれにより、流入チャネルまたは流出チャネルの隙間Ｇ１，Ｇ２が均等ではなくなるが、流入チャネル１７ｉおよび／または流出チャネル１７ｏの断面積には影響しない。
【００３３】
図４は、（図１の放射部１８を部分的に組み立てた状態での）流入流体の流れ経路を更に示す。放射部１８は、フィードライン２０の先端部をマイクロ波アンテナ４０に挿入することによって形成される。
【００３４】
フィードライン２０は、マイクロ波アンテナ４０に、冷却用流体とマイクロ波エネルギー信号とを提供するように構成される。前述したように、フィードライン２０は流入ハイポチューブ５５とフィードライン２０の外側導体５６との間に形成された流入チャネル１７ｉを通して冷却用流体を供給する。また、フィードライン２０は、内部導体５０と外側導体５６との間にマイクロ波エネルギー信号も提供する。
【００３５】
マイクロ波アンテナ４０は、テーパ付流入移動カラー５３、溝付パック４６、複数のアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄを含む先端放射部４４、および尖先端部４８を備える。フィードライン２０は、マイクロ波アンテナ４０に挿入されると、テーパ付外側導体５６を流入移動カラー５３に接続すると共に、先端放射部４４を内部導体５０に接続する。
【００３６】
図５は、マイクロ波アセンブリの構成要素を更に示す図４のマイクロ波アンテナ４０の分解図である。テーパ付流入移動カラー５３は、外側テーパ６０ａ、中間テーパ６０ｂおよび内側テーパ６０ｃを有し、後述のように、流入チャネル１７ｉからマイクロ波アンテナ４０に形成された各種流体チャネルに冷却用流体を移動させるように構成されている。組立中に、図４に図示し、以下に説明するように、フィードライン２０の先端がテーパ付流入移動カラー５３の基端に挿入される。フィードライン２０の挿入時に、フィードライン２０の各構成要素５０，５２，５５，５６が、マイクロ波アンテナアセンブリ４０内で所定の位置で停止するように、各構成要素が所定の長さに切断される。
【００３７】
流入ハイポチューブ５５（図４参照）は、フィードライン２０の先端の径方向外側の構成要素から、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａ部分の基端に挿入される。外側テーパ６０ａと中間テーパ６０ｂとの間の切り替わりにより、流入ハイポチューブ５５のための機械的ストップが形成される。外側テーパ６０ａと流入ハイポチューブ５５とは、両者との間に流体密的封止を形成し、これにより、冷却用流体をテーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに閉じ込める。流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間の流体密的封止は、接着剤、エポキシ、またはポリテトラフルオロエチレン、あるいは他の適切なシーラントによって形成されても、流体密的封止が、流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間の密な機械的結合によって形成されてもよい。
【００３８】
一実施形態では、流入ハイポチューブ５５は、ステンレス鋼、スチール、銅または任意の他の適切な金属などの導電性金属で形成され、流体密的封止が流入ハイポチューブ５５とテーパ付流入移動カラー５３の内面とを絶縁している。別の実施形態では、流体密的封止が、流入ハイポチューブ５５とテーパ付流入移動カラー５３との間に誘電バリアを形成する１種以上の絶縁材料を含んでもよい。
【００３９】
外側導体５６は、外側テーパ６０ａの基端に挿入されると、中間テーパ６０ｂを通って延び、外側導体５６の少なくとも一部が内側テーパ６０ｃに接続する。テーパ付流入移動カラー５３が、マイクロ波アンテナ４０の基端放射部４２の少なくとも一部を形成するように、外側導体によって供給されるマイクロ波エネルギー信号５６がテーパ付流入移動カラー５３に伝達されるように、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとが両者との間に電気的接続を形成する。
【００４０】
流入ハイポチューブ５５の外面と外側テーパ６０ａの内面とは、両者との間に流体密的封止を形成する。流体は、流入チャネル１７ｉを出て、中間テーパ６０ｂ内に形成された開放領域に溜まる。外側導体５６の外面と内側テーパ６０ｃの内面とは、両者との間に流体密的封止を形成しており、これにより、冷却用流体が、テーパ付流入移動カラー５３内を中間テーパ６０ｂの先端方向に移動しないように阻止している。
【００４１】
一実施形態では、外側導体５６とテーパ付流入移動カラー５３の内側テーパ６０ｃとの間に電気的接続が形成される。このようにして、テーパ付流入移動カラー５３は、ダイポールアンテナである放射部１８の基端放射部４２の少なくとも一部を形成している。外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の電気的接続は、両者との間の接触面全体に形成されても、電気的接続が接触面の一部のみに形成されてもよい。例えば、一実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の電気的接続が、内側テーパ６０ｃの先端部に沿って円周方向に形成され、接触面の残りの部分が、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとを絶縁している。
【００４２】
別の実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の流体密的封止は、両者との間に絶縁バリアを形成しており、テーパ付流入移動カラー５３がモノポールアンテナである放射部１８の一部を形成していない。
【００４３】
更に別の実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の流体密的封止が、両者間の絶縁バリアを形成する。外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の電気的接続は、外側導体５６または内側テーパ６０ｃの先端を相互に接続することによって形成される。
【００４４】
流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａ間の流体密的封止と、外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の流体密的封止とは、流入チャネル１７ｉからテーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに排出される冷却用流体を隔離する。中間テーパ６０ｂに更に流体が溜まると、圧力が上昇し、冷却用流体が、テーパ付流入移動カラー５３に形成された複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを通って中間テーパ６０ｂから出る。
【００４５】
冷却用流体が、中間テーパ６０ｂに形成された複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを通って径方向外側に流れると、冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３とアンテナスリーブ２との間を、中間テーパ６０ｂの外面に沿って先端方向に流れる。アンテナスリーブ２は、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａと共に流体密的封止を形成し、このため、流体は、溝付パック４６に向かって先端方向に流れるしかなくなる。一実施形態では、アンテナスリーブ２は、薄いポリイミドスリーブか、あるいはマイクロ波放射の伝達および／または送出に全く影響しないか、あるいはほとんど影響しない他の適切な非導電材料である。
【００４６】
複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを出た冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３の外面、溝付パック４６の外面および先端放射部４４の外面に沿って、およびアンテナスリーブ２の内面に沿って先端方向に流れる。アンテナスリーブ２の基端は、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａと共に流体密的封止を形成する。一実施形態では、アンテナスリーブ２の外径と外側テーパ６０ａの外径とが実質的に等しくなるように、アンテナスリーブ２の基端２ａは、外側テーパ６０ａに形成された基端アンテナスリーブストップ５３ｓと嵌合する。
【００４７】
チャネル６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが隣接する各凸部６６ａ〜６６ｄ間に形成されており、凸部６６ａ〜６６ｄにおける溝付パック４６の径方向の外面が、チャネル６７ａ〜６７ｄのそれぞれにおいて、溝付パック４６の外面から径方向に外側に突出している。チャネル６７ａ〜６７ｄは、溝付パック４６の外面とアンテナスリーブ２の内面との間に冷却用流体経路を形成するように構成されている。
【００４８】
図４に示すように、冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂを出て、溝付パック４６の凸部６６ａ〜６６ｄとアンテナスリーブ２との間に形成された複数のチャネル６７ａ〜６７ｄを通って先端方向に流れ、先端放射部４４の外面に溜まる。冷却用流体は、先端放射部４４の基端２ａの外面とアンテナスリーブ２の内面との間に形成された間に溜まる。
【００４９】
先端放射部４４の先端２ｂは、複数のアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄを有する。隣接するアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄは、互いに離れており、これらの間に複数の先端流チャネル７０ａ〜７０ｄを形成している。アンテナスリーブ２の先端２ｂは、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの個々の先端に形成された先端リップ６９ａ〜６９ｄに当接するように構成されている。
【００５０】
外側ジャケット４３の先端は、完全に組み立てられた状態では、尖先端部４８の基端部分と共に流体密的封止を形成する。図６に示すように、外側ジャケット４３と尖先端部４８との間に流体密的封止が形成され、この流体密的封止はアンテナスリーブ２の先端２ｂに対して先端に位置する。このように、アンテナスリーブ２は外側ジャケット４３内に封じ込められ、流出チャネル１７ｏの少なくとも一部が、外側ジャケット４３の内面とアンテナスリーブ２の外面との間に形成される。
【００５１】
一実施形態では、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端リップ６９ａ〜６９ｄは、アンテナスリーブ２の外面から径方向外側に延び、外側ジャケット４３をアンテナスリーブ２の外面から離している。流出チャネル１７ｏの少なくとも一部を形成するアンテナスリーブ２と外側ジャケット４３との間に隙間が形成される。周方向に離れた複数のスリーブストップ６８ａ〜６８ｄは、アンテナスリーブ２に対して外側ジャケット４３を均等に配置させている。
【００５２】
図５は図４に示した放射部１８の一部の分解図であり、テーパ付流入移動カラー５３、溝付パック４６、先端放射部４４、アンテナスリーブ２および尖先端部４８が含まれる。溝付パック４６は、組み立てた状態で、テーパ付流入移動カラー５３と先端放射部４４との間に配置される。同様に、アンテナスリーブ２も、テーパ付流入移動カラー５３の一部と先端放射部４４との間に配置され、アンテナスリーブ２は、溝付パック４６から径方向外側に離れている。
【００５３】
前述のように、テーパ付流入移動カラー５３は、外側テーパ６０ａ、中間テーパ６０ｂおよび内側テーパ６０ｃを備える。外側テーパ６０ａの外面の一部が、アンテナスリーブ２の基端を受け容れるように構成された基端アンテナスリーブストップ５３ｓを形成しうる。外側テーパ６０ａは、流入ハイポチューブ５５の先端上を摺動するように構成されている。流入ハイポチューブ５５は、外側テーパ６０ａと中間テーパ６０ｂとの間の切り替わり部分に当接しうる。流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間流体密的封止と、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間に形成された流体密的封止とにより、移動中の冷却用流体が、（外側導体５６の外面と流入ハイポチューブ５５の内面との間に形成された、図３Ａ参照）流入チャネル１７ｉ内を先端方向に流され、テーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに溜まる。
【００５４】
一実施形態では、テーパ付流入移動カラー５３と流入ハイポチューブ５５との間の流体密的封止は、両者間の圧入接続によって形成される。図２，図４および図８に示すように、流入ハイポチューブ５５がテーパ付流入移動カラー５３の上に圧入されるか、あるいは、テーパ付流入移動カラー５３が流入ハイポチューブ５５の上に圧入されうる。
【００５５】
外側テーパ６０ａの外径Ｄ１、中間テーパ６０ｂの外径Ｄ２、内側テーパ６０ｃの外径Ｄ３、および各テーパ６０ａ〜６０ｃの厚みは、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を形成する構成要素を容易に組み立てられるように設定されている。例えば、外側テーパ６０ａの直径Ｄ１および膜厚は、流入ハイポチューブ５５が外側テーパ６０ａの内面と流体密的封止を形成し、アンテナスリーブ２が外側テーパ６０ａの外径と流体密的封止を形成するように選択される。中間テーパ６０ｂの直径Ｄ２は、外側導体５６とアンテナスリーブ２との間に十分な隙間が得られ、中間テーパ６０ｂを通る流体の流れを促すように選択される。内側テーパ６０ｃの直径Ｄ３および膜厚は、外側導体５６が内側テーパ６０ｃの内面と流体密的封止を形成し、溝付パック４６が内側テーパ６０ｃの外径と流体密的封止を形成するように選択される。
【００５６】
テーパ付流入移動カラー５３の３層は、（放射状かつ同心円状に構成された構造の第１の部分に形成された）流入チャネル１７ｉの第１の部分と、（放射状かつ同心円状に構成された構造の第２の部分に形成された）流入チャネル１７ｉの第２のチャネル部分との間の冷却用流体の移動を促すように構成されている。例えば（テーパ付流入移動カラー５３に対して基端において）、流入チャネル１７ｉの第１の部分が外側導体５６の外面と流入ハイポチューブ５５の内面との間に形成され、テーパ付流入移動カラー５３の先端の点では、流入チャネル１７ｉの第２の部分がアンテナスリーブ２と溝付パック４６との間に形成される。
【００５７】
別の実施形態では、テーパ付流入移動カラー５３は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心から第１の径方向距離に形成された流入チャネル１７ｉの第１の部分から、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心から第２の径方向距離に形成された流入チャネル１７ｉの第２の部分への流体の移動を促す。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心からの第１の径方向距離と第２の径方向距離との値は、等しくても異なってもよい。
【００５８】
溝付パック４６の基端は、テーパ付流入移動カラー５３の内側テーパ６０ｃの少なくとも一部を受け容れるように構成され、両者の間に流体密的封止を形成し、溝付パック４６の先端は、先端放射部４４の少なくとも一部を受け容れるように構成されている。内部導体（明示なし）は、溝付パック４６の径方向中心を通って延び、先端放射部４４によって受容される。
【００５９】
一実施形態では、溝付パック４６は、外側導体５６の一部および／またはテーパ付流入移動カラー５３の一部の周囲に水密的封止を形成するために、製造工程中に射出成形される。別の実施形態では、溝付パック４６は、一部の外側導体および／またはテーパ付流入移動カラー５３の一部の上に圧入され、両者の間に流体密的封止を形成する。
【００６０】
先端放射部４４は、金属（例えば、銅、ステンレス鋼、スズ、およびこれらの各種合金などの任意の種類の導電材料から形成されうる導電部材を備える。先端放射部４４は、硬質構造を有し、ソリッドワイヤ（例えば、１０ＡＷＧ）から形成されてもよい。別の実施形態では、先端放射部４４は、同軸ケーブルまたは別の円筒状導体の外側導体５６の中空スリーブから形成されてもよい。円筒を中実のシャフトに変えるために、その後円筒状導体に半田が充填されうる。より詳細には、円筒状の導体内の半田を液化させるために、半田が十分な温度（例えば５００°Ｆ）に加温されうる。
【００６１】
溝付パック４６の径方向外表面は、チャネル６７ａ〜６７ｄを形成する複数の凸部６６ａ〜６６ｄおよび／または複数の凹部を有する。複数の凸部６６ａ〜６６ｄは、アンテナスリーブ２と摺動可能に係合し、凹部とアンテナスリーブ２の内面との間に画定される複数の流入チャネル１７ｉを形成するように構成されている。
【００６２】
アンテナスリーブ２は、溝付パック４６を囲み、先端放射部４４の少なくとも一部を囲むように構成されている。前述のように、アンテナスリーブ２の基端部分は、（外側テーパ６０ａの一部に形成された）基端アンテナスリーブストップ５３ｓに接続し、アンテナスリーブ２の先端部分は、先端放射部４４に形成された先端アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄに接続している。先端放射部４４と内部導体（明示なし）間の電気的接続は、アクセススロット７０によって形成されうる。アクセススロット７０は、適切な導電材料で充填されており、先端放射部４４と内部導体（明示なし）との間に電気的接続が形成されうる。先端放射部４４の先端は、尖先端部４８に接続するか、あるいは、尖先端部４８を形成しうる。
【００６３】
流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏ（すなわち、冷却用流体がマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端を通って流れる際の冷却用流体の経路）が、図４，図６に示される。冷却用流体は、隣接するアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの間に形成された先端流チャネル７０ａ〜７０ｄを通って先端方向に流れる。冷却用流体は、アンテナスリーブ２の先端２ｂの先端方向に流れたのち、先端放射部４４と外側ジャケット４３との間に形成された流体移動チャンバ１１７に溜まる。外側ジャケット４３と尖先端部４８との間に形成された流体密的封止により、流体が流体移動チャンバ１１７の先端方向に流れないように阻止される。移動を示す矢印によって示されるように、流体移動チャンバ１１７の冷却用流体は、流体移動チャンバ１１７を出て、基端方向に流れ、アンテナスリーブ２の外面と外側ジャケット４３の内面との間に形成された流出チャネル１７ｏに入る。
【００６４】
別の実施形態においては、図７Ａ〜図７Ｂに示すように、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの個々の先端に形成された先端リップ６９ａ〜６９ｄの径方向外側部分（すなわち、先端リップ６９ａ〜６９ｄの外側ジャケット４３に接触する部分）が、先端リップ６９ａ〜６９ｄと外側ジャケット４３との間に追加のチャネルを形成して、冷却用流体が流体移動チャンバ１１７から基端方向に流れるようにしてもよい。
【００６５】
流出チャネル１７ｏの先端部が図８に示される。外側ジャケット４３は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部において流出チャネル１７ｏの外周を形成している。外側ジャケット４３の先端は、尖先端部４８および／または先端放射部４４と流体密的封止を形成し、基端は、流体流出スロット５７ａ，５７ｂ（不図示であるが５７ｃ，５７ｄ）の基端にある外側ハイポチューブ５７の一部と流体密的封止を形成する。外側ハイポチューブ５７は、外側ハイポチューブ５７と外側ジャケットとの間にマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の外面上で円滑に移動させる、基端の外側ジャケットストップ５７ｓを更に有してもよい。
【００６６】
流出チャネル１７ｏの一部が、外側ジャケット４３の内面とアンテナスリーブ２の少なくとも一部、テーパ付流入移動カラー５３の一部、チョーク誘電体１９の一部、コアチョーク（不図示）を覆うＥＭＦシールド２８の一部、および外側ハイポチューブ５７の一部との間に形成される。流出チャネル１７ｏの同心円構成により、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部に冷却用流体を均一に供給できる。
【００６７】
外側ジャケット４３の基端において、外側ジャケット４３と外側ハイポチューブ５７間の流体密的封止により、冷却用流体が、流体流出スロット５７ａ，５７ｂ（明示はしないが５７ｃ，５７ｄ）を通って案内され、図３Ａに示し、上で説明したように、外側ハイポチューブ５７の内面と流入ハイポチューブ５５の外面との間に形成された流出チャネル１７ｏの一部に流入する。
【００６８】
図１〜図８に示し、上で説明したように、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、全長にわたって実質的に同心円構成を有する。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各層は、流入チャネル１７ｉの実質的に同心円構成を形成し、かつ同心円の層のうちの２層（または３層以上）間で流出チャネル１７ｏの実質的に同心円構成を形成する。実質的に同心円の流入チャネルおよび流出チャネル１７ｉ，１７ｏは、冷却用流体を同心円状に分配し、これによりマイクロ波エネルギー送出デバイス１２全体を均一に冷却する。
【００６９】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各種構造は、当該デバイス全体にわたって実質的に同心円構成を維持する一方、流入チャネルおよび流出チャネル１７ｉ，１７ｏのさまざまな場所における冷却用流体の移動を促す。テーパ付流入移動カラー５３は、冷却用流体を、外側導体５６と流入ハイポチューブ５５との間に形成された流入チャネル１７ｉ、アンテナスリーブ２とテーパ付流入移動カラー５３との間に形成された流入チャネル１７ｉ、溝付パック４６および先端放射部４４から移動させる。アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの構成によって形成された先端流チャネル７０ａ〜７０ｄは、アンテナスリーブ２と先端放射部４４との間に形成された流入チャネル１７ｉから、アンテナスリーブ２の外面と外側ジャケット４３の内面との間に形成された流出チャネル１７ｏに、冷却用流体を移動させる。最後に、外側ハイポチューブ５７に形成された流体流出スロット５７ａ〜５７ｄは、冷却用流体を、ＥＭＦシールド２８と外側ジャケット４３との間に形成された流出チャネル１７ｏと、流入ハイポチューブ５５と外側ハイポチューブ５７との間に形成された流出チャネル１７ｏとに導く。このように、冷却用流体は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の全長にわたって実質的に同心円構成を保つ。
【００７０】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各種構造は、同心円構成を支持すると共に、実質的に同心円状の流体の流れを促す。例えば、溝付パック４６の凸部６６ａ、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａ、およびアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端部は、これらの間に流入チャネル１７ｉの一部を形成する一方、アンテナスリーブ２を実質的に同心円構成に配置させる。同様に、尖先端部４８、アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端部、および流入ハイポチューブ５５は、これらの間で流出チャネル１７ｏの一部を形成する一方、外側ジャケット４３を実質的に同心円構成に配置させる。
【００７１】
本開示の記載した実施形態は、限定ではなく、例示を意図としており、本開示のあらゆる実施形態を示すことを意図するものではない。以下の特許請求の範囲に文言上、法的な均等物の両方について記載の本開示の趣旨または範囲を逸脱しない範囲で、さまざまに変更や変形を行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、組織アブレーション手技に使用されるマイクロ波アプリケータに関する。より詳細には、本開示は、改良型のチョークウェットチップアブレーションアンテナを対象としている。
【背景技術】
【０００２】
ある種の疾患の治療においては、悪性組織増殖物（腫瘍など）の破壊を必要とする。腫瘍細胞は、周囲の健常細胞に害を与える温度をわずかに下回る高い温度で変性することが知られている。このため、温熱療法などの公知の治療法は、腫瘍細胞を４１℃を超える温度に加熱する一方、隣接する健常細胞を、細胞に不可逆な損傷を与えるのを防ぐために低い温度に保つ。このような方法では、電磁放射を照射して組織を加熱し、組織のアブレーションおよび凝固を行う。より詳細には、マイクロ波エネルギーを使用して、組織を凝固および／または切断し、ガン細胞を変性または壊死させる。
【０００３】
マイクロ波エネルギーは、腫瘍に到達するために組織を貫通するマイクロ波アブレーションアンテナを介して照射される。モノポール、ダイポールなど、マイクロ波アンテナは数種類存在する。モノポールアンテナおよびダイポールアンテナでは、マイクロ波エネルギーが導体の軸から垂直に放射される。モノポールアンテナは１本の長尺状のマイクロ波導体を有する。ダイポールアンテナは、通常、誘電部分によって分離されている内側導体と外側導体とを備える同心円状の構造を有する。より詳細には、ダイポールマイクロ波アンテナは、アンテナの長手方向軸に沿って延び、外側導体によって囲まれている細長く薄い内側導体を有しうる。一部の変形例では、エネルギーをより効率的に外に放射させるために、外側導体の少なくとも一部分が選択的に除去されてもよい。この種類のマイクロ波アンテナ構造は、通常、「漏洩波」または「漏洩同軸」アンテナと呼ばれる。
【発明の概要】
【０００４】
典型的な組織穿通型の（すなわち経皮挿入型の）マイクロ波エネルギー送出デバイスは、デバイスの軸に沿って延びる、長く薄い内側導体によって形成された送信部を備える。内側導体は、誘電材料によって囲まれており、外側導体は、誘電材料に対して径方向に設けられ、マイクロ波信号を送るための同心円状の導波路を形成している。外側導体の送信部の先端は、送信部からマイクロ波信号を受信し、マイクロ波エネルギー信号を組織に照射するように構成されたマイクロ波アンテナに接続している。
【０００５】
送信部分の少なくとも一部および／またはマイクロ波アンテナを、強度の高いジャケットで囲むことにより、マイクロ波エネルギー送出デバイスに構造的強度が付与されている。高強度のジャケットの先端は、組織を貫通するために、尖先端部に接続されているか、または尖先端部を形成してもよい。
【０００６】
マイクロ波アンテナ送出デバイスが経皮的挿入により治療点に直接挿入される侵襲的手技が開発されてきた。このような侵襲的手技は、治療対象の組織の温度をより良好に制御できる可能性がある。悪性細胞を変性させるのに必要な温度と健常細胞に有害な温度との間にはわずかな差しかないため、加熱が治療対象の組織に限定されるように既知の加熱パターンおよび予測可能な温度制御が重要である。例えば、約４１．５℃のしきい値温度の温熱療法は、通常、細胞の悪性の成長にほとんど効果がない。しかし、約４３℃〜４５℃の範囲を超えるごく高い温度では、ほとんどの種類の健常細胞への熱損傷が日常的に観察されるため、健常組織ではこの温度を超えないように十分な注意を払わなければならない。
【０００７】
加熱を制御し、周辺組織が高温になるのを阻止するために開発されたシステムおよび方法は、マイクロ波エネルギー送出デバイスの少なくとも一部を循環する冷却用流体を有する。例えば、あるシステムにおいては、冷却用流体が、薄いチューブを介してマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端に供給される。薄いチューブがマイクロ波アンテナの近傍に冷却用流体を配置させ、冷却用流体がマイクロ波エネルギー送出デバイスの戻り経路を通って基端方向に流れる。
【０００８】
マイクロ波エネルギー送出デバイスに冷却を与えるうえで課題がいくつか存在する。１つ目の課題は、マイクロ波エネルギー送出デバイスの径全体を大口径化することなく、マイクロ波エネルギー送出デバイスに、適切な供給流体経路および戻り流体経路を提供することである。別の課題は、マイクロ波エネルギー送出デバイス全体に同心円構成を維持しつつ、適切な供給流体経路および戻り流体経路を提供することである。更に別の課題は、組立および製造を簡素化する適切な構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に記載するマイクロ波エネルギー送出デバイスは、マイクロ波エネルギー送出デバイスの径全体を大口径化することなく、当該デバイスの全長にわたって実質的に同心円の形状を有する流体冷却デバイスを形成するアセンブリを備える。
【００１０】
補助なしに組織に直接挿入するのに構造的に十分堅固な装置およびマイクロ波エネルギー送出デバイスを製造するための方法をここに記載する。前記マイクロ波アンテナは一般に、ケーブルによって発生器等の電源に接続されうるフィードライン（またはシャフト）に接続されうる放射部を備える。前記マイクロ波アセンブリは、モノポールマイクロ波エネルギー送出デバイスでもよいが、好ましくはダイポールアセンブリである。前記放射部の前記端部は、組織への挿入抵抗を最小限に押さえるために、先端にテーパ端を好ましくは有する。前記基端は、前記端部の基端に存在する。
【００１１】
外側ジャケットの壁厚を０．０１０インチ未満とごく薄く維持しつつ、アンテナセンブリを補助なしで組織に直接（例えば、経皮的に）挿入するのに必要な、適切な硬さは、一部では、各種の異なる設計により得られる。マイクロ波設計の実施形態は、同軸ケーブルを有する。前記同軸ケーブルは、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電絶縁体を含む。前記照射部は、前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナ、およびダイポールアンテナの先端で前記ダイポールアンテナに結合されたトロカールを有する。前記マイクロ波アンテナは、前記外側導体の周囲に配置された流入ハイポチューブを更に有する。前記流入ハイポチューブは、前記放射部に流体を供給する。前記流入ハイポチューブにより、強度を高めることが可能となり、マイクロ波アンテナの外側ジャケットの必要な壁厚を薄くすることができる。
【００１２】
一実施形態では、前記マイクロ波アンテナは、フィードライン、照射部、流入ハイポチューブ、パック、移動カラーおよびスリーブを備える。前記フィードラインは、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有する。前記照射部は、前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナと前記ダイポールアンテナの前記先端に結合されたトロカールとを有する。前記流入ハイポチューブは、前記外側導体の周囲に配置され、前記放射部に流体を供給するように構成されている。前記パックは、前記第１端から前記第２端に延びる２以上のリブを有する。前記リブは、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定している。前記移動カラーは前記流入ハイポチューブの前記先端に結合され、前記パックは前記基端に少なくとも２つの流出スロットを有する。前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成されている。前記スリーブは、前記移動カラーの前記流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆っている。前記スリーブは、前記流出スロットの基端にある前記移動カラーと第１の流体密的封止を形成し、前記移動カラーの前記流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定する。前記スリーブはポリイミドスリーブでもよい。
【００１３】
前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインの先端に対して基端を囲む外側ジャケットと、外側ハイポチューブとを有する。前記外側ジャケットは、前記トロカールおよび／または照射部の前記先端と流体密的封止を形成しており、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している。前記外側ハイポチューブは、前記フィードラインの前記基端で前記流入ハイポチューブを囲み、前記流入ハイポチューブに対して配置される第３の隙間を画定している。前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された１以上のスロットを有し、１以上のスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成する。前記１以上のスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている。
【００１４】
別の実施形態では、前記流入ハイポチューブおよび／または前記外側ハイポチューブは、ステンレス鋼から、Ｐｏｌｙｇｏｎが製造しているＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）等の非金属複合材料から製造される。前記外側ハイポチューブおよび前記流入ハイポチューブの壁厚は約０．０１０インチ未満でもよい。前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインの基端部分を部分的に囲むように構成されたチョークを更に有してもよい。
【００１５】
更に別の実施形態では、前記パックは、前記外側導体の周囲に水密的封止を形成するために、前記製造工程中に射出成形される。前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブと流体密的封止を形成するために、前記流入ハイポチューブ上に圧入されうる。
【００１６】
更に別の実施形態では、前記マイクロ波アンテナは、前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタを有する接続ハブ、そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブとを有する。流入チューブは、前記入口流体ポートに前記流体を供給するために前記入口流体ポートに結合され、流出チューブは、前記出口流体ポートから流体を引き出すために、前記出口流体ポートに結合され、かつ流体的に連通していてもよい。
【００１７】
また、マイクロ波アンテナを製造するための方法もここに開示され、前記方法は、内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有するフィードラインを提供するステップと、前記フィードラインの先端に、ダイポールアンテナを有する照射部を結合するステップと、前記ダイポールアンテナの先端にトロカールを結合するステップと、前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブを前記外側導体の周囲に配置するステップと、先端および基端を有する前記照射部の少なくとも一部の周囲に、前記マイクロ波アンテナに機械的強度を与えるための２以上の長尺リブを有し、前記２以上のリブは、前記先端から前記基端に延び、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックを配置するステップと、前記流入ハイポチューブの先端と前記パックの基端との間に、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成された移動カラーを配置するステップと、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うためにスリーブを配置するステップと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーと第１の流体密的封止を形成し、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定する。
【００１８】
前記製造ステップは、前記フィードラインの前記先端の径方向外側に存在し、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットを配置するステップと、前記流入ハイポチューブの径方向外側に存在し、前記流入ハイポチューブに対して第３の隙間を画定する外側ハイポチューブを配置するステップと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている。
【００１９】
本開示の上記ならびに他の態様、特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ下記の詳細な説明を参照すれば更に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の一実施形態に係るマイクロ波アブレーションシステムの模式図である。
【図２】本開示の一実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の等角図である。
【図３Ａ】図２のマイクロ波エネルギー送出デバイスのフィードライン部の長手方向断面図である
【図３Ｂ】図２の３Ｂ−３Ｂにおける横断面図である。
【図４】本開示に係る同心円状の流入チャネルおよび流出チャンネルを示すマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の斜視図である。
【図５】図４に示したマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端の分解図である。
【図６】マイクロ波エネルギー送出デバイスのフィードライン部の先端部分の断面図である。
【図７Ａ】本開示の一実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部分の横断面図である。
【図７Ｂ】本開示の別の実施形態に係るマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部分の横断面図である。
【図８】本開示に係る同心円状の流出チャンネルを示すマイクロ波エネルギー送出デバイスの先端部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示の特定の実施形態を、添付の図面を参照して本明細書で以下に説明する。以下の説明においては、本開示を不必要に詳しく記載して本発明を不明瞭にすることのないように、公知の機能または構造は詳細に記載することはしない。
【００２２】
図１は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２、マイクロ波発生器１４、および冷却用流体供給部３３を備えるマイクロ波アブレーションシステム１０を示す。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、可撓性の同軸ケーブル１６を介してマイクロ波発生器１４に接続され、冷却用流体供給ライン８６，８８を介して冷却用流体供給部３３に接続されている。冷却用流体は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を出て冷却用流体戻りライン８８を通り、適切なドレインに排出される。閉回路冷却用流体系では、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は冷却用流体戻りライン８８を介して冷却用流体供給部３３に接続し、冷却用流体が冷却用流体供給部３３を通って循環する。開回路冷却用流体系では、冷却用流体戻りライン８８は、ドレインまたは他の適切な使い捨て可能なレセプタクルに冷却用流体を溜め、冷却用流体リザーバ３６または冷却用流体の他の適切な供給源から冷却用流体供給部に新たな冷却用流体が供給される。
【００２３】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、接続ハブ２２、フィードライン２０および放射部１８を備える。接続ハブ２２は、マイクロ波発生器１４および冷却用流体供給部３３をマイクロ波エネルギー送出デバイス１２に接続する。マイクロ波信号は、マイクロ波発生器１４によって生成され、接続ハブ２２に接続している可撓性の同軸ケーブル１６を伝わり、接続ハブ２２は、マイクロ波エネルギー信号がフィードライン２０に伝わるように促す。更に、接続ハブ２２は、フィードライン２０との間で冷却用流体の伝達も促す。冷却用流体供給部３３のポンプ３４から供給される冷却用流体は、冷却用流体供給ライン８６を通って接続ハブ２２に供給される。接続ハブ２２は、冷却用流体供給ライン８６から、フィードライン２０の冷却用流体供給ルーメン（明示なし）に冷却用流体を送る。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０および放射部１８を循環した冷却用流体は、フィードライン２０の戻りルーメン（明示なし）を通って接続ハブ２２に戻される。接続ハブ２２は、戻りルーメン（明示なし）から冷却用流体戻りライン８８への冷却用流体の送出を促す。
【００２４】
一実施形態では、マイクロ波アブレーションシステム１０は、冷却用流体戻りライン８８が、冷却用流体供給部３３のポンプ３４に冷却用流体を戻す閉回路冷却系を備える。冷却用流体電源３３は、冷却用流体戻りライン８８から戻った冷却用流体を冷却してから、戻った冷却用流体の少なくとも一部を、マイクロ波アブレーションシステム１０で再循環させる。
【００２５】
別の実施形態では、冷却用流体戻りライン８８は、適切なドレインおよび／またはリザーバに接続している（例えば、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２からの冷却用流体が冷却用流体供給部３３に戻らない）。冷却用流体供給部３３の冷却用流体リザーバ３６は、冷却用流体をポンプ３４に連続的に供給する。また、冷却用流体リザーバ３６が、冷却用流体を所定の温度に保持するように構成された温度制御システムを備えてもよい。冷却剤流体は、任意の適した液体、空気などの気体、あるいはこれらの任意の組合せを含んでもよい。
【００２６】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナおよび／またはヘリカルアンテナなどの任意の適切なマイクロ波アンテナ４０を備えうる。マイクロ波発生器１４は、約３００ＭＨｚ〜約１０ＧＨｚの動作周波数内の任意の適したマイクロ波エネルギー信号を供給するように構成されうる。マイクロ波アンテナ４０の物理長は、マイクロ波発生器１４によって生成されるマイクロ波エネルギー信号の周波数に応じて決まる。例えば、一実施形態では、約９１５ＭＨｚでマイクロ波エネルギー信号を供給するマイクロ波発生器１４は、約１．６ｃｍ〜約４．０ｃｍの物理長を有するマイクロ波アンテナ４０マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を駆動する。
【００２７】
図２は、図１のマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部の拡大図であり、フィードライン２０、基端放射部４２および先端放射部４４を有する。基端放射部４２と先端放射部４４とは、ダイポールマイクロ波アンテナ４０を形成している。図２に示すように、基端放射部４２と先端放射部４４とは同一ではなく、これによりアンバランスなダイポールアンテナ４０が形成されている。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、一実施形態では、放射部１８の先端における組織への挿入抵抗を最小限に押さえるために、先端が先細部２６になっているテーパ端２４を有する尖先端部４８を有する。別の実施形態では、放射部１８が既存の開口またはカテーテルに挿入され、先端部分が丸くなっているか平らでもよい。
【００２８】
尖先端部４８は、さまざまなストックロッドから、所望の形状に加工することができる。尖先端部４８は、エポキシシーラントなどの各種接着剤または接合剤を使用して、先端放射部４４に取り付けることができる。尖先端部４８が金属の場合、尖先端部４８は先端放射部４４に半田付けされ、電気外科的エネルギーを放射してもよい。別の実施形態では、尖先端部４８と先端放射部４４とが一体的に加工されてもよい。尖先端部４８は、組織に進入するために適したセラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）がある。
【００２９】
図３Ａは、図１のマイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０の断面の長手方向断面図であり、図３Ｂは、図３Ａのマイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０の横断面図である。フィードライン２０は、径方向中心に誘電体層５２および外側導体５６によって囲まれた内部導体５０を備えて同心円状に形成されている。流入ハイポチューブ５５が、外側導体５６から離れて、外側導体５６の径方向外側に配置されている。外側導体５６ｂの外面と流入ハイポチューブ５５ａの内面とは、流入チャネル１７ｉを形成しており、冷却用流体の流入を示す矢印１７ｉによって示されるように、冷却用流体が、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０を通って先端方向に流れるようになっている。流入ハイポチューブ５５は、セラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）や、インディアナ州ウォーカートンのＰｏｌｙｇｏｎ社が販売している複合医療用チューブＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）がある。一実施形態では、流入ハイポチューブ５５の壁厚は、約０．０１０インチ未満でもよい。別の実施形態では、流入ハイポチューブ５５の壁厚は、約０．００１インチ未満でもよい。
【００３０】
外側ハイポチューブ５７は、流入ハイポチューブ５５から離れて、流入ハイポチューブ５５の径方向外側に配置されている。流入ハイポチューブ５５ｂの外面と外側ハイポチューブ５５ａの内面とは、外側チャネル１７ｏを形成しており、冷却用流体の流入矢印１７ｏによって示されるように、冷却用流体が、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２のフィードライン２０を通って基端方向に流れるようになっている。外側ハイポチューブ５７は、セラミック、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリエーテルイミド、ポリイミド熱可塑性樹脂等の各種熱可塑性材料などの各種耐熱材料から形成でき、その例として、コネチカット州フェアフィールドのジェネラルエレクトリック社が販売しているＵｌｔｅｍ（登録商標）や、インディアナ州ウォーカートンのＰｏｌｙｇｏｎ社が販売している複合医療用チューブＰｏｌｙＭｅｄ（登録商標）がある。一実施形態では、外側ハイポチューブ５７の壁厚は、約０．０１０インチ未満でもよい。別の実施形態では、外側ハイポチューブ５７の壁厚は、約０．００１インチ未満でもよい。
【００３１】
実質的に径方向に同心円の断面形状により、図３Ｂに示すように、流入チャネル１７ｉと流出チャネル１７ｏの両方での流体の流れが均一となる。例えば、外側導体５６ｂの外面と流入ハイポチューブ５５ａの内面との間に画定される流入チャネルの隙間Ｇ１は、外側導体５６の外周で実質的に等しい。同様に、流入ハイポチューブ５５ｂの外面と外側ハイポチューブ５７の内面との間に画定される流出チャネルの隙間Ｇ２も、流入ハイポチューブ５５の外周で実質的に等しい。
【００３２】
また、流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏの断面積（すなわち、流体が流れる各チャネルの実効面積）は、各チャネル１７ｉ，１７ｏの外面での面積（すなわち、流入ハイポチューブ５５の内径の面積および外側ハイポチューブ５７の内径の面積）と、各チャネル１７ｉ，１７ｏの内面での面積（すなわち、外側導体５６の外径の面積および流入ハイポチューブ５５の外径の面積）との差である。流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏの断面積は、フィードライン２０の長手方向長さに沿って実質的に等しい。また、外側ハイポチューブ５７内での流入ハイポチューブ５５の横ずれ、あるいは、流入ハイポチューブ５５内での外側導体５６の横ずれにより、流入チャネルまたは流出チャネルの隙間Ｇ１，Ｇ２が均等ではなくなるが、流入チャネル１７ｉおよび／または流出チャネル１７ｏの断面積には影響しない。
【００３３】
図４は、（図１の放射部１８を部分的に組み立てた状態での）流入流体の流れ経路を更に示す。放射部１８は、フィードライン２０の先端部をマイクロ波アンテナ４０に挿入することによって形成される。
【００３４】
フィードライン２０は、マイクロ波アンテナ４０に、冷却用流体とマイクロ波エネルギー信号とを提供するように構成される。前述したように、フィードライン２０は流入ハイポチューブ５５とフィードライン２０の外側導体５６との間に形成された流入チャネル１７ｉを通して冷却用流体を供給する。また、フィードライン２０は、内部導体５０と外側導体５６との間にマイクロ波エネルギー信号も提供する。
【００３５】
マイクロ波アンテナ４０は、テーパ付流入移動カラー５３、溝付パック４６、複数のアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄを含む先端放射部４４、および尖先端部４８を備える。フィードライン２０は、マイクロ波アンテナ４０に挿入されると、テーパ付外側導体５６を流入移動カラー５３に接続すると共に、先端放射部４４を内部導体５０に接続する。
【００３６】
図５は、マイクロ波アセンブリの構成要素を更に示す図４のマイクロ波アンテナ４０の分解図である。テーパ付流入移動カラー５３は、外側テーパ６０ａ、中間テーパ６０ｂおよび内側テーパ６０ｃを有し、後述のように、流入チャネル１７ｉからマイクロ波アンテナ４０に形成された各種流体チャネルに冷却用流体を移動させるように構成されている。組立中に、図４に図示し、以下に説明するように、フィードライン２０の先端がテーパ付流入移動カラー５３の基端に挿入される。フィードライン２０の挿入時に、フィードライン２０の各構成要素５０，５２，５５，５６が、マイクロ波アンテナアセンブリ４０内で所定の位置で停止するように、各構成要素が所定の長さに切断される。
【００３７】
流入ハイポチューブ５５（図４参照）は、フィードライン２０の先端の径方向外側の構成要素から、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａ部分の基端に挿入される。外側テーパ６０ａと中間テーパ６０ｂとの間の切り替わりにより、流入ハイポチューブ５５のための機械的ストップが形成される。外側テーパ６０ａと流入ハイポチューブ５５とは、両者との間に流体密的封止を形成し、これにより、冷却用流体をテーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに閉じ込める。流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間の流体密的封止は、接着剤、エポキシ、またはポリテトラフルオロエチレン、あるいは他の適切なシーラントによって形成されても、流体密的封止が、流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間の密な機械的結合によって形成されてもよい。
【００３８】
一実施形態では、流入ハイポチューブ５５は、ステンレス鋼、スチール、銅または任意の他の適切な金属などの導電性金属で形成され、流体密的封止が流入ハイポチューブ５５とテーパ付流入移動カラー５３の内面とを絶縁している。別の実施形態では、流体密的封止が、流入ハイポチューブ５５とテーパ付流入移動カラー５３との間に誘電バリアを形成する１種以上の絶縁材料を含んでもよい。
【００３９】
外側導体５６は、外側テーパ６０ａの基端に挿入されると、中間テーパ６０ｂを通って延び、外側導体５６の少なくとも一部が内側テーパ６０ｃに接続する。テーパ付流入移動カラー５３が、マイクロ波アンテナ４０の基端放射部４２の少なくとも一部を形成するように、外側導体によって供給されるマイクロ波エネルギー信号５６がテーパ付流入移動カラー５３に伝達されるように、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとが両者との間に電気的接続を形成する。
【００４０】
流入ハイポチューブ５５の外面と外側テーパ６０ａの内面とは、両者との間に流体密的封止を形成する。流体は、流入チャネル１７ｉを出て、中間テーパ６０ｂ内に形成された開放領域に溜まる。外側導体５６の外面と内側テーパ６０ｃの内面とは、両者との間に流体密的封止を形成しており、これにより、冷却用流体が、テーパ付流入移動カラー５３内を中間テーパ６０ｂの先端方向に移動しないように阻止している。
【００４１】
一実施形態では、外側導体５６とテーパ付流入移動カラー５３の内側テーパ６０ｃとの間に電気的接続が形成される。このようにして、テーパ付流入移動カラー５３は、ダイポールアンテナである放射部１８の基端放射部４２の少なくとも一部を形成している。外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の電気的接続は、両者との間の接触面全体に形成されても、電気的接続が接触面の一部のみに形成されてもよい。例えば、一実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の電気的接続が、内側テーパ６０ｃの先端部に沿って円周方向に形成され、接触面の残りの部分が、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとを絶縁している。
【００４２】
別の実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間の流体密的封止は、両者との間に絶縁バリアを形成しており、テーパ付流入移動カラー５３がモノポールアンテナである放射部１８の一部を形成していない。
【００４３】
更に別の実施形態では、外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の流体密的封止が、両者間の絶縁バリアを形成する。外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の電気的接続は、外側導体５６または内側テーパ６０ｃの先端を相互に接続することによって形成される。
【００４４】
流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａ間の流体密的封止と、外側導体５６と内側テーパ６０ｃ間の流体密的封止とは、流入チャネル１７ｉからテーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに排出される冷却用流体を隔離する。中間テーパ６０ｂに更に流体が溜まると、圧力が上昇し、冷却用流体が、テーパ付流入移動カラー５３に形成された複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを通って中間テーパ６０ｂから出る。
【００４５】
冷却用流体が、中間テーパ６０ｂに形成された複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを通って径方向外側に流れると、冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３とアンテナスリーブ２との間を、中間テーパ６０ｂの外面に沿って先端方向に流れる。アンテナスリーブ２は、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａと共に流体密的封止を形成し、このため、流体は、溝付パック４６に向かって先端方向に流れるしかなくなる。一実施形態では、アンテナスリーブ２は、薄いポリイミドスリーブか、あるいはマイクロ波放射の伝達および／または送出に全く影響しないか、あるいはほとんど影響しない他の適切な非導電材料である。
【００４６】
複数の冷却用流体移動アパーチャ５３ａ〜５３ｄの１つを出た冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３の外面、溝付パック４６の外面および先端放射部４４の外面に沿って、およびアンテナスリーブ２の内面に沿って先端方向に流れる。アンテナスリーブ２の基端は、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａと共に流体密的封止を形成する。一実施形態では、アンテナスリーブ２の外径と外側テーパ６０ａの外径とが実質的に等しくなるように、アンテナスリーブ２の基端２ａは、外側テーパ６０ａに形成された基端アンテナスリーブストップ５３ｓと嵌合する。
【００４７】
チャネル６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが隣接する各凸部６６ａ〜６６ｄ間に形成されており、凸部６６ａ〜６６ｄにおける溝付パック４６の径方向の外面が、チャネル６７ａ〜６７ｄのそれぞれにおいて、溝付パック４６の外面から径方向に外側に突出している。チャネル６７ａ〜６７ｄは、溝付パック４６の外面とアンテナスリーブ２の内面との間に冷却用流体経路を形成するように構成されている。
【００４８】
図４に示すように、冷却用流体は、テーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂを出て、溝付パック４６の凸部６６ａ〜６６ｄとアンテナスリーブ２との間に形成された複数のチャネル６７ａ〜６７ｄを通って先端方向に流れ、先端放射部４４の外面に溜まる。冷却用流体は、先端放射部４４の基端２ａの外面とアンテナスリーブ２の内面との間に形成された間に溜まる。
【００４９】
先端放射部４４の先端２ｂは、複数のアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄを有する。隣接するアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄは、互いに離れており、これらの間に複数の先端流チャネル７０ａ〜７０ｄを形成している。アンテナスリーブ２の先端２ｂは、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの個々の先端に形成された先端リップ６９ａ〜６９ｄに当接するように構成されている。
【００５０】
外側ジャケット４３の先端は、完全に組み立てられた状態では、尖先端部４８の基端部分と共に流体密的封止を形成する。図６に示すように、外側ジャケット４３と尖先端部４８との間に流体密的封止が形成され、この流体密的封止はアンテナスリーブ２の先端２ｂに対して先端に位置する。このように、アンテナスリーブ２は外側ジャケット４３内に封じ込められ、流出チャネル１７ｏの少なくとも一部が、外側ジャケット４３の内面とアンテナスリーブ２の外面との間に形成される。
【００５１】
一実施形態では、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端リップ６９ａ〜６９ｄは、アンテナスリーブ２の外面から径方向外側に延び、外側ジャケット４３をアンテナスリーブ２の外面から離している。流出チャネル１７ｏの少なくとも一部を形成するアンテナスリーブ２と外側ジャケット４３との間に隙間が形成される。周方向に離れた複数のスリーブストップ６８ａ〜６８ｄは、アンテナスリーブ２に対して外側ジャケット４３を均等に配置させている。
【００５２】
図５は図４に示した放射部１８の一部の分解図であり、テーパ付流入移動カラー５３、溝付パック４６、先端放射部４４、アンテナスリーブ２および尖先端部４８が含まれる。溝付パック４６は、組み立てた状態で、テーパ付流入移動カラー５３と先端放射部４４との間に配置される。同様に、アンテナスリーブ２も、テーパ付流入移動カラー５３の一部と先端放射部４４との間に配置され、アンテナスリーブ２は、溝付パック４６から径方向外側に離れている。
【００５３】
前述のように、テーパ付流入移動カラー５３は、外側テーパ６０ａ、中間テーパ６０ｂおよび内側テーパ６０ｃを備える。外側テーパ６０ａの外面の一部が、アンテナスリーブ２の基端を受け容れるように構成された基端アンテナスリーブストップ５３ｓを形成しうる。外側テーパ６０ａは、流入ハイポチューブ５５の先端上を摺動するように構成されている。流入ハイポチューブ５５は、外側テーパ６０ａと中間テーパ６０ｂとの間の切り替わり部分に当接しうる。流入ハイポチューブ５５と外側テーパ６０ａとの間流体密的封止と、外側導体５６と内側テーパ６０ｃとの間に形成された流体密的封止とにより、移動中の冷却用流体が、（外側導体５６の外面と流入ハイポチューブ５５の内面との間に形成された、図３Ａ参照）流入チャネル１７ｉ内を先端方向に流され、テーパ付流入移動カラー５３の中間テーパ６０ｂに溜まる。
【００５４】
一実施形態では、テーパ付流入移動カラー５３と流入ハイポチューブ５５との間の流体密的封止は、両者間の圧入接続によって形成される。図２，図４および図８に示すように、流入ハイポチューブ５５がテーパ付流入移動カラー５３の上に圧入されるか、あるいは、テーパ付流入移動カラー５３が流入ハイポチューブ５５の上に圧入されうる。
【００５５】
外側テーパ６０ａの外径Ｄ１、中間テーパ６０ｂの外径Ｄ２、内側テーパ６０ｃの外径Ｄ３、および各テーパ６０ａ〜６０ｃの厚みは、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２を形成する構成要素を容易に組み立てられるように設定されている。例えば、外側テーパ６０ａの直径Ｄ１および膜厚は、流入ハイポチューブ５５が外側テーパ６０ａの内面と流体密的封止を形成し、アンテナスリーブ２が外側テーパ６０ａの外径と流体密的封止を形成するように選択される。中間テーパ６０ｂの直径Ｄ２は、外側導体５６とアンテナスリーブ２との間に十分な隙間が得られ、中間テーパ６０ｂを通る流体の流れを促すように選択される。内側テーパ６０ｃの直径Ｄ３および膜厚は、外側導体５６が内側テーパ６０ｃの内面と流体密的封止を形成し、溝付パック４６が内側テーパ６０ｃの外径と流体密的封止を形成するように選択される。
【００５６】
テーパ付流入移動カラー５３の３層は、（放射状かつ同心円状に構成された構造の第１の部分に形成された）流入チャネル１７ｉの第１の部分と、（放射状かつ同心円状に構成された構造の第２の部分に形成された）流入チャネル１７ｉの第２のチャネル部分との間の冷却用流体の移動を促すように構成されている。例えば（テーパ付流入移動カラー５３に対して基端において）、流入チャネル１７ｉの第１の部分が外側導体５６の外面と流入ハイポチューブ５５の内面との間に形成され、テーパ付流入移動カラー５３の先端の点では、流入チャネル１７ｉの第２の部分がアンテナスリーブ２と溝付パック４６との間に形成される。
【００５７】
別の実施形態では、テーパ付流入移動カラー５３は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心から第１の径方向距離に形成された流入チャネル１７ｉの第１の部分から、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心から第２の径方向距離に形成された流入チャネル１７ｉの第２の部分への流体の移動を促す。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の径方向中心からの第１の径方向距離と第２の径方向距離との値は、等しくても異なってもよい。
【００５８】
溝付パック４６の基端は、テーパ付流入移動カラー５３の内側テーパ６０ｃの少なくとも一部を受け容れるように構成され、両者の間に流体密的封止を形成し、溝付パック４６の先端は、先端放射部４４の少なくとも一部を受け容れるように構成されている。内部導体（明示なし）は、溝付パック４６の径方向中心を通って延び、先端放射部４４によって受容される。
【００５９】
一実施形態では、溝付パック４６は、外側導体５６の一部および／またはテーパ付流入移動カラー５３の一部の周囲に水密的封止を形成するために、製造工程中に射出成形される。別の実施形態では、溝付パック４６は、一部の外側導体および／またはテーパ付流入移動カラー５３の一部の上に圧入され、両者の間に流体密的封止を形成する。
【００６０】
先端放射部４４は、金属（例えば、銅、ステンレス鋼、スズ、およびこれらの各種合金などの任意の種類の導電材料から形成されうる導電部材を備える。先端放射部４４は、硬質構造を有し、ソリッドワイヤ（例えば、１０ＡＷＧ）から形成されてもよい。別の実施形態では、先端放射部４４は、同軸ケーブルまたは別の円筒状導体の外側導体５６の中空スリーブから形成されてもよい。円筒を中実のシャフトに変えるために、その後円筒状導体に半田が充填されうる。より詳細には、円筒状の導体内の半田を液化させるために、半田が十分な温度（例えば５００°Ｆ）に加温されうる。
【００６１】
溝付パック４６の径方向外表面は、チャネル６７ａ〜６７ｄを形成する複数の凸部６６ａ〜６６ｄおよび／または複数の凹部を有する。複数の凸部６６ａ〜６６ｄは、アンテナスリーブ２と摺動可能に係合し、凹部とアンテナスリーブ２の内面との間に画定される複数の流入チャネル１７ｉを形成するように構成されている。
【００６２】
アンテナスリーブ２は、溝付パック４６を囲み、先端放射部４４の少なくとも一部を囲むように構成されている。前述のように、アンテナスリーブ２の基端部分は、（外側テーパ６０ａの一部に形成された）基端アンテナスリーブストップ５３ｓに接続し、アンテナスリーブ２の先端部分は、先端放射部４４に形成された先端アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄに接続している。先端放射部４４と内部導体（明示なし）間の電気的接続は、アクセススロット７０によって形成されうる。アクセススロット７０は、適切な導電材料で充填されており、先端放射部４４と内部導体（明示なし）との間に電気的接続が形成されうる。先端放射部４４の先端は、尖先端部４８に接続するか、あるいは、尖先端部４８を形成しうる。
【００６３】
流入チャネル１７ｉおよび流出チャネル１７ｏ（すなわち、冷却用流体がマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端を通って流れる際の冷却用流体の経路）が、図４，図６に示される。冷却用流体は、隣接するアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの間に形成された先端流チャネル７０ａ〜７０ｄを通って先端方向に流れる。冷却用流体は、アンテナスリーブ２の先端２ｂの先端方向に流れたのち、先端放射部４４と外側ジャケット４３との間に形成された流体移動チャンバ１１７に溜まる。外側ジャケット４３と尖先端部４８との間に形成された流体密的封止により、流体が流体移動チャンバ１１７の先端方向に流れないように阻止される。移動を示す矢印によって示されるように、流体移動チャンバ１１７の冷却用流体は、流体移動チャンバ１１７を出て、基端方向に流れ、アンテナスリーブ２の外面と外側ジャケット４３の内面との間に形成された流出チャネル１７ｏに入る。
【００６４】
別の実施形態においては、図７Ａ〜図７Ｂに示すように、各アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの個々の先端に形成された先端リップ６９ａ〜６９ｄの径方向外側部分（すなわち、先端リップ６９ａ〜６９ｄの外側ジャケット４３に接触する部分）が、先端リップ６９ａ〜６９ｄと外側ジャケット４３との間に追加のチャネルを形成して、冷却用流体が流体移動チャンバ１１７から基端方向に流れるようにしてもよい。
【００６５】
流出チャネル１７ｏの先端部が図８に示される。外側ジャケット４３は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部において流出チャネル１７ｏの外周を形成している。外側ジャケット４３の先端は、尖先端部４８および／または先端放射部４４と流体密的封止を形成し、基端は、流体流出スロット５７ａ，５７ｂ（不図示であるが５７ｃ，５７ｄ）の基端にある外側ハイポチューブ５７の一部と流体密的封止を形成する。外側ハイポチューブ５７は、外側ハイポチューブ５７と外側ジャケットとの間にマイクロ波エネルギー送出デバイス１２の外面上で円滑に移動させる、基端の外側ジャケットストップ５７ｓを更に有してもよい。
【００６６】
流出チャネル１７ｏの一部が、外側ジャケット４３の内面とアンテナスリーブ２の少なくとも一部、テーパ付流入移動カラー５３の一部、チョーク誘電体１９の一部、コアチョーク（不図示）を覆うＥＭＦシールド２８の一部、および外側ハイポチューブ５７の一部との間に形成される。流出チャネル１７ｏの同心円構成により、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の先端部に冷却用流体を均一に供給できる。
【００６７】
外側ジャケット４３の基端において、外側ジャケット４３と外側ハイポチューブ５７間の流体密的封止により、冷却用流体が、流体流出スロット５７ａ，５７ｂ（明示はしないが５７ｃ，５７ｄ）を通って案内され、図３Ａに示し、上で説明したように、外側ハイポチューブ５７の内面と流入ハイポチューブ５５の外面との間に形成された流出チャネル１７ｏの一部に流入する。
【００６８】
図１〜図８に示し、上で説明したように、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２は、全長にわたって実質的に同心円構成を有する。マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各層は、流入チャネル１７ｉの実質的に同心円構成を形成し、かつ同心円の層のうちの２層（または３層以上）間で流出チャネル１７ｏの実質的に同心円構成を形成する。実質的に同心円の流入チャネルおよび流出チャネル１７ｉ，１７ｏは、冷却用流体を同心円状に分配し、これによりマイクロ波エネルギー送出デバイス１２全体を均一に冷却する。
【００６９】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各種構造は、当該デバイス全体にわたって実質的に同心円構成を維持する一方、流入チャネルおよび流出チャネル１７ｉ，１７ｏのさまざまな場所における冷却用流体の移動を促す。テーパ付流入移動カラー５３は、冷却用流体を、外側導体５６と流入ハイポチューブ５５との間に形成された流入チャネル１７ｉ、アンテナスリーブ２とテーパ付流入移動カラー５３との間に形成された流入チャネル１７ｉ、溝付パック４６および先端放射部４４から移動させる。アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの構成によって形成された先端流チャネル７０ａ〜７０ｄは、アンテナスリーブ２と先端放射部４４との間に形成された流入チャネル１７ｉから、アンテナスリーブ２の外面と外側ジャケット４３の内面との間に形成された流出チャネル１７ｏに、冷却用流体を移動させる。最後に、外側ハイポチューブ５７に形成された流体流出スロット５７ａ〜５７ｄは、冷却用流体を、ＥＭＦシールド２８と外側ジャケット４３との間に形成された流出チャネル１７ｏと、流入ハイポチューブ５５と外側ハイポチューブ５７との間に形成された流出チャネル１７ｏとに導く。このように、冷却用流体は、マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の全長にわたって実質的に同心円構成を保つ。
【００７０】
マイクロ波エネルギー送出デバイス１２の各種構造は、同心円構成を支持すると共に、実質的に同心円状の流体の流れを促す。例えば、溝付パック４６の凸部６６ａ、テーパ付流入移動カラー５３の外側テーパ６０ａ、およびアンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端部は、これらの間に流入チャネル１７ｉの一部を形成する一方、アンテナスリーブ２を実質的に同心円構成に配置させる。同様に、尖先端部４８、アンテナスリーブストップ６８ａ〜６８ｄの先端部、および流入ハイポチューブ５５は、これらの間で流出チャネル１７ｏの一部を形成する一方、外側ジャケット４３を実質的に同心円構成に配置させる。
【００７１】
本開示の記載した実施形態は、限定ではなく、例示を意図としており、本開示のあらゆる実施形態を示すことを意図するものではない。以下の特許請求の範囲に文言上、法的な均等物の両方について記載の本開示の趣旨または範囲を逸脱しない範囲で、さまざまに変更や変形を行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有するフィードラインと、
前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナ、およびダイポールアンテナの先端で前記ダイポールアンテナに結合されたトロカールを有する照射部と、
前記外側導体の周囲に配置され、前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブと、
第１端および第２端を有し、前記第１端から前記第２端に延びる少なくとも２つのリブを有し、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックと、
前記流入ハイポチューブの前記先端に結合された第１端、および前記パックの前記第１端に結合された第２端を有する移動カラーであって、その基端に少なくとも２つの流出スロットを有し、前記少なくとも２つの流出スロットは、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記放射部の先端に移動させるように構成されている移動カラーと、
前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うスリーブと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーの第１端と第１の流体密的封止を形成し、前記スリーブは、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定しているマイクロ波アンテナ。
【請求項２】
前記フィードラインの先端に対して基端を囲み、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットと、
前記フィードラインの前記基端で前記流入ハイポチューブを囲み、前記流入ハイポチューブに対して配置される第３の隙間を画定する外側ハイポチューブと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記外側ハイポチューブは、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている請求項１に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項３】
前記流入ハイポチューブと前記外側ハイポチューブとはステンレス鋼から形成される請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項４】
前記フィードラインの基端部分を少なくとも部分的に囲むように構成されたチョークを更に有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項５】
前記外側ジャケットは、非金属複合材料の薄い外側ジャケットである請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項６】
前記外側ジャケットは０．０１０インチ未満の壁厚を有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項７】
前記パックは、前記外側導体の周囲に水密的封止を形成するために前記製造工程中に射出成形される請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項８】
前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブ上を圧入され、前記流入ハイポチューブと流体密的封止を形成する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項９】
接続ハブを更に有し、前記接続ハブは、
前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタと、
そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、
前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブと、を有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１０】
前記入口流体ポートに前記流体を供給するために前記入口流体ポートに結合された少なくとも１つの流入チューブと、
前記出口流体ポートから流体を引き出すために、前記出口流体ポートに結合され、かつ流体的に連通している少なくとも１つの流出チューブと、を更に有する請求項９に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１１】
前記スリーブはポリイミドスリーブである請求項１に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１２】
内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有し、先端と基端とを有するフィードラインを提供するステップと、
前記フィードラインの先端に、ダイポールアンテナを有する照射部を結合するステップと、
前記ダイポールアンテナの先端にトロカールを結合するステップと、
前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブを前記外側導体の周囲に配置するステップと、
先端および基端を有する前記照射部の少なくとも一部の周囲に、前記マイクロ波アンテナに機械的強度を与えるための少なくとも２つの長尺リブを有し、前記少なくとも２つのリブは、前記先端から前記基端に延び、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックを配置するステップと、
前記流入ハイポチューブの先端と前記パックの基端との間に、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成された移動カラーを配置するステップと、
前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うためにスリーブを配置するステップと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーの第１端と第１の流体密的封止を形成し、前記スリーブは、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定するマイクロ波アンテナの製造方法。
【請求項１３】
前記フィードラインの前記先端の径方向外側に存在し、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットを配置するステップと、
前記流入ハイポチューブの径方向外側に存在し、前記流入ハイポチューブに対して第３の隙間を画定する外側ハイポチューブを配置するステップと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記外側ハイポチューブは、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィードラインの基端部分を少なくとも部分的に囲むように構成されたチョークを提供するステップを更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記外側ジャケットは、金属複合材料の薄い外側ジャケットである請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記外側ジャケットは０．０１０インチ未満の壁厚を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記パックは前記外側導体の周囲に水密的封止を形成する請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動カラーを配置するステップは、前記流入ハイポチューブ上に前記移動カラーを圧入するステップを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
接続ハブを前記フィードラインに接続するステップを更に有し、前記接続ハブは、
前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタと、
そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、
前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブと、を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記流体を前記流入ハイポチューブに供給するために、少なくとも１つの流入チューブを前記入口流体ポートに結合し、前記少なくとも１つの流入チューブを前記流入ハイポチューブに挿入するステップと、
前記出口流体ポートから流体を引き出すために、出口流体ポートに流体的に連通している少なくとも１つの流出チューブを前記出口流体ポートに結合するステップと、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有するフィードラインと、
前記フィードラインに結合されたダイポールアンテナ、およびダイポールアンテナの先端で前記ダイポールアンテナに結合されたトロカールを有する照射部と、
前記外側導体の周囲に配置され、前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブと、
第１端および第２端を有し、前記第１端から前記第２端に延びる少なくとも２つのリブを有し、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックと、
前記流入ハイポチューブの前記先端に結合された第１端、および前記パックの前記第１端に結合された第２端を有する移動カラーであって、その基端に少なくとも２つの流出スロットを有し、前記少なくとも２つの流出スロットは、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記放射部の先端に移動させるように構成されている移動カラーと、
前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うスリーブと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーの第１端と第１の流体密的封止を形成し、前記スリーブは、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定しているマイクロ波アンテナ。
【請求項２】
前記フィードラインの先端に対して基端を囲み、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットと、
前記フィードラインの前記基端で前記流入ハイポチューブを囲み、前記流入ハイポチューブに対して配置される第３の隙間を画定する外側ハイポチューブと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記外側ハイポチューブは、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている請求項１に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項３】
前記流入ハイポチューブと前記外側ハイポチューブとはステンレス鋼から形成される請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項４】
前記フィードラインの基端部分を少なくとも部分的に囲むように構成されたチョークを更に有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項５】
前記外側ジャケットは、非金属複合材料の薄い外側ジャケットである請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項６】
前記外側ジャケットは０．０１０インチ未満の壁厚を有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項７】
前記パックは、前記外側導体の周囲に水密的封止を形成するために前記製造工程中に射出成形される請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項８】
前記移動カラーは、前記流入ハイポチューブ上を圧入され、前記流入ハイポチューブと流体密的封止を形成する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項９】
接続ハブを更に有し、前記接続ハブは、
前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタと、
そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、
前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブと、を有する請求項２に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１０】
前記入口流体ポートに前記流体を供給するために前記入口流体ポートに結合された少なくとも１つの流入チューブと、
前記出口流体ポートから流体を引き出すために、前記出口流体ポートに結合され、かつ流体的に連通している少なくとも１つの流出チューブと、を更に有する請求項９に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１１】
前記スリーブはポリイミドスリーブである請求項１に記載のマイクロ波アンテナ。
【請求項１２】
内部導体、外側導体、ならびに前記内部導体および前記外側導体の間に配置された誘電体を含む同軸ケーブルを有し、先端と基端とを有するフィードラインを提供するステップと、
前記フィードラインの先端に、ダイポールアンテナを有する照射部を結合するステップと、
前記ダイポールアンテナの先端にトロカールを結合するステップと、
前記放射部に流体を供給するように構成された流入ハイポチューブを前記外側導体の周囲に配置するステップと、
先端および基端を有する前記照射部の少なくとも一部の周囲に、前記マイクロ波アンテナに機械的強度を与えるための少なくとも２つの長尺リブを有し、前記少なくとも２つのリブは、前記先端から前記基端に延び、２つの隣接するリブ間に流入スロットを画定しているパックを配置するステップと、
前記流入ハイポチューブの先端と前記パックの基端との間に、前記流入ハイポチューブの先端から流体を受け容れ、前記少なくとも２つの流出スロットからの前記流体を前記照射部の先端に移動させるように構成された移動カラーを配置するステップと、
前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロット、前記パックおよび前記照射部の少なくとも前記先端を覆うためにスリーブを配置するステップと、を有し、前記スリーブは、前記少なくとも２つの流出スロットの基端にある前記移動カラーの第１端と第１の流体密的封止を形成し、前記スリーブは、前記移動カラーの前記少なくとも２つの流出スロットを出るように、前記流体を前記照射部の前記先端に移動させるための第１の隙間を画定するマイクロ波アンテナの製造方法。
【請求項１３】
前記フィードラインの前記先端の径方向外側に存在し、前記トロカールおよび前記照射部の先端の一方と流体密的封止を形成し、前記第１の隙間からの流体を受け容れるための第２の隙間を画定している外側ジャケットを配置するステップと、
前記流入ハイポチューブの径方向外側に存在し、前記流入ハイポチューブに対して第３の隙間を画定する外側ハイポチューブを配置するステップと、を更に有し、前記外側ハイポチューブは、前記外側ハイポチューブに画定された少なくとも１つのスロットを有し、前記外側ハイポチューブは、前記少なくとも１つのスロットの基端に存在する前記外側ジャケットと流体密的封止を形成し、前記少なくとも１つのスロットは、前記流体が、前記第２の隙間から前記マイクロ波アンテナを通って前記第３の隙間に基端方向に流れるように構成されている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィードラインの基端部分を少なくとも部分的に囲むように構成されたチョークを提供するステップを更に有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記外側ジャケットは、金属複合材料の薄い外側ジャケットである請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記外側ジャケットは０．０１０インチ未満の壁厚を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記パックは前記外側導体の周囲に水密的封止を形成する請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動カラーを配置するステップは、前記流入ハイポチューブ上に前記移動カラーを圧入するステップを有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
接続ハブを前記フィードラインに接続するステップを更に有し、前記接続ハブは、
前記フィードラインに結合されたケーブルコネクタと、
そこに画定された入口流体ポートおよび出口流体ポートと、
前記ケーブルコネクタの基端の流体を前記出口流体ポートに移動させるように構成されたバイパスチューブと、を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記流体を前記流入ハイポチューブに供給するために、少なくとも１つの流入チューブを前記入口流体ポートに結合し、前記少なくとも１つの流入チューブを前記流入ハイポチューブに挿入するステップと、
前記出口流体ポートから流体を引き出すために、出口流体ポートに流体的に連通している少なくとも１つの流出チューブを前記出口流体ポートに結合するステップと、を更に有する請求項１３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５００３５（Ｐ２０１２−２５００３５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１２１５２４（Ｐ２０１２−１２１５２４）
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（５１１２６９５１０）ヴィヴァン メディカル，インコーポレイテッド (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２１５２４（Ｐ２０１２−１２１５２４）
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（５１１２６９５１０）ヴィヴァン メディカル，インコーポレイテッド (17)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]